(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Голоса природы

Рубрика: (Компьютер на рабочем столе, Хобби, семья, здоровье) | Автор: moderator | Дата: 16-06-2014

Метки: , , , , ,

Что-то заставляет нас, людей компьютерных, записывать звуки природы. Голоса птиц или крики зверей. Записывать и аккуратно архивировать, чтобы потом, при необходимости, воспроизвести и гордо произнести при этом: «Ты слышал вертихвостку? Это не вертихвостка, но… очень похоже!»

Мы увлечены природой. Мы влюблены в неё. Мы ею очарованы. Поэтому функции звукозаписи, которые мы применяем для записи её звуков, считаются очень важными. А информации о программах звукозаписи почти нет. Вот портативный компьютер — ноутбук. Очень хороший ноутбук. Но у него нет микрофона. Или он есть, но качество звукозаписи остаётся явно недостаточным. И нам придётся что-то предпринимать, чтобы компьютер записывал звуки. А этого не очень хочется, поскольку мы покупали универсальную машину, оснащённую по всем правилам. А тут оказалось, что в качестве звукозаписывающей машинки компьютер не работает или работает неважно.

Что происходит со звукозаписью? Всё очень просто — она либо есть, либо её нет (или она реализована очень плохо). Есть — это означает наличие в ноутбуке хорошего микрофона, направленного на запись звука. Стерео или моно — это, как ни странно, не столь важно. Гораздо важней получить хорошую графическую составляющую звука. То есть если в ноутбуке установлен микрофон, то его характеристики должны быть на уровне. И записываемый им звук должен представлять собой ровную полосу — без резких провалов в середине и в верхней части звукового спектра.

Обычно эти характеристики выбираются так, что микрофон является не самой дорогой частью компьютера. Дело в том, что звукозапись используют в ежедневной работе очень немногие пользователи. А те, что используют, выбирают особые компьютеры — предназначенные для обработки видео, фотографий и записи звука. Эти компьютеры вне зависимости от назначения просто рождены для такой работы. И называются они Маками. Или Макинтошами.

Речь идёт именно о портативной технике, поскольку трудно представить, что вы будете записывать звуки природы на стационарном компьютере. Нет, представить можно. Но на деле получится полная ерунда. Поэтому стационарные машины — Mac mini и iMac`и — оборудованы микрофонами, но звук на них почти не записывают. Разве что правят в специальных программах. А что касается записи звука, то это целиком лежит на ноутбуках. Добавим — и на планшетных компьютерах iPad. Они в нашей теме тоже вполне применимы. Более того, применимы как раз именно они, поскольку и веса, и размеров в них относительно немного — что и позволяет применять их для звукозаписи.

Где устанавливаются микрофоны? На ноутбуках MacBook Pro они установлены так, что смотрят прямо на пользователя. И записывают звуки вне зависимости от прикосновения к клавиатуре. Ведь при записи звука приходится нажимать на клавиши. И звук клавиш не должен мешать звукозаписи. На планшетниках микрофоны установлены в нижней части компьютера. Это те самые микрофоны, что применяются для телефонной связи. Различий между ними нет. Хотя запись звука и воспроизведение человеческой речи — совершенно различные функции.

Какова дальность действия микрофона? В среднем не более двух метров — это если запись предполагается сделать очень качественной. И около пяти-шести метров — если к качеству звукозаписи не предъявляется особых требований. Это нормальные показатели, которые, тем не менее, не считаются специальными. То есть не превращают звукозапись в специализацию компьютера. Если же дело обстоит именно так, если компьютер будет использоваться именно в качестве звукозаписывающей студии, то эта история будет иметь продолжение. И компьютер может получить дополнительное звуковое оборудование. Впрочем, эти случаи мы не рассматриваем. Специальная техника — есть специальная техника.

Далее — программная составляющая. И здесь система OSX даёт ощутимую фору альтернативной системе Windows. Утилит звукозаписи в системе нет — поскольку они считаются специальными программами. Но то, что удаётся скопировать из Интернета, ни в какое сравнение с программами под Windows не идёт. Простой звукозаписывающий комплекс, который называется Recorder Icon. Очень симпатичная иконка в системном меню, представляющая установленный в системе микрофон. Нажимаем на иконку — всплывает меню.

В меню находятся две главные кнопки — Start и Stop. При этом кнопка Stop стушёвывается при яркой кнопке Start. Всё понятно, почему — пока кнопка не задействована, вторая кнопка Stop не работает. Но как только мы включаем звукозапись, на месте кнопки Stop появляется ещё одна кнопка — Save. Этой кнопкой сохраняется звукозапись. Без этого сохранения система не работает. И кнопка Stop появляется лишь после сохранения результатов записи.

Всё понятно? На деле получается очень простой программный комплекс, удобный для практического применения. Тем более что там есть ещё четыре опции. Они расположены в меню — ниже кнопок Start и Stop. Это кнопки выбора форматов сохранения файлов. А именно — MP3, AAC, WAV и CAF. Выбор производится во время сохранения результатов работы. То есть результаты звукозаписи можно сохранить в четырех видах, два из которых являются для системы OSX родными.

Есть в меню ещё одна опция — Open at Login. Здесь всё ясно — мы прописываем программу на автозапуск. Если эта опция установлена, программа автоматически запустится при запуске системы. Если нет, то не запустится. Понятно?

Теперь посмотрим, что ещё из программного обеспечения работает в системе OSX. И окажется, что работает всё. Всё абсолютно. И среди этих программ полно звукозаписывающих — и бесплатных, и коммерческих. Разница между ними такова, что попробовав коммерческую программу, мы не захотим возвращаться на бесплатную. Установка форматов вывода информации, установка дискретизации звукозаписи, введение всевозможных фильтров — всё это работает в коммерческих программах. Но на деле ничего этого и не нужно. Достаточно простой программки звукозаписи, чтобы оставить нужные звуки в своем архиве.

Несколько практических вопросов. Как долго может работать программа звукозаписи? Сколько угодно долго. Всё зависит от наличия свободной памяти. Если на диске свободно четверть терабайта, то и звукозапись будет длиться часами… нет, днями. Ровно столько, сколько потребуется для фиксации звуков голосов птицы или зверя.

А чем убрать ненужные призвуки? Ну, скажем, скрип дверей? Для этих целей применяется независимый софт — программы для обработки звуковых файлов. Этих программ для Мака написано огромное количество. Есть и бесплатные, но в основном — коммерческие…

Вообще, вопросов по звукозаписи набирается достаточно много. Технология очень интересная. Но ответы на вопросы — тема специальной статьи. Будет интересно, напишу.

Забытые изобретения — механическая звукозапись

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 06-09-2013

Метки: , , , , ,

История изобретения звукозаписи связана с именем Томаса Альва Эдисона (годы жизни 1847-1931). 19 февраля 1877 года уже знаменитый на весь мир Томас Эдисон, автор множества изобретений, получил патент номер 200521 на аппарат для записи и воспроизведения голоса – фонограф. Как это ни удивительно, но изобретение Эдисона появилось совершенно неожиданно. До него в этом направлении никто не работал. Людям просто в голову не приходило «законсервировать звук». А разного рода музыкальные шкатулки и шарманки казались вполне достаточными для воспроизведения «механической музыки» игрушками. Случай просто поразительный – фонограф Эдисона появился ещё до того, как появилась реальная потребность в звукозаписи. Можно сказать, что фонограф эту потребность и породил.

Томас Эдисон

Устроен фонограф был следующим образом. Звуковые колебания воздуха воздействовали через рупор на металлическую мембрану, механически соединенную с записывающим резцом (иглой). Носителем был вращающийся валик с надетым на него слоем оловянной фольги, покрытой, в свою очередь, воском. Фонограф был снабжен пружинным механизмом, приводившим во вращение валик и перемещавшим резак (вместе с мембраной и рупором) вдоль поверхности валика. Звуковые колебания передавались резцу, который оставлял на восковой поверхности дорожку. При воспроизведении игла считывала неровности дорожки, приводила в движение мембрану – из рупора раздавался записанный на валик звук. Кстати, самой первой в истории фонограммой стала запись детской песенки «У Мэри был барашек».

В 1888 году американский изобретатель Эмиль Берлинер (годы жизни 1851-1929) изобрёл граммофон и технологию массового производства граммофонных пластинок. Вместо воскового валика Берлинер применил в своём граммофоне  односторонние пластинки (то есть звуковая дорожка была нанесена лишь на одну сторону), изготовленные из стекла. После множества экспериментов с разными смолами и целлулоидом, в 1897 году изобретатель нашёл новый материал, который как нельзя лучше подходил для тиражирования звукозаписей. Пластинки стали изготавливать из смеси шеллака – воскоподобного вещества, выделяемого тропическими насекомыми семейства лаковых червецов, шпата и сажи. Запись звука производилась в специализированных студиях, а тиражирование – промышленным способом путем прессования  эталонным мастер-диском. Звук же с пластинки воспроизводился стальной иглой, которая передавала колебания мембране. Колебания мембраны усиливались большим рупором из картона.

Самой первой фабрикой по производству грампластинок стала компания Victor – «Победитель». Она располагалась в американском городе Кемдене. Удивительно, но эта компания существует до сих пор, и все мы прекрасно знакомы и с её продукцией, и с её разработками. Современная компания JVC – Japan Victor Company – ни что иное как японский филиал фирмы Victor. Именно JVC принадлежит приоритет разработки видеомагнитофона системы VHS, домашнего кассетного видео, покорившего в 80-е годы прошлого столетия весь мир.

Что же касается тех первых грампластинок, выпущенных на американский рынок на рубеже веков, то они выглядели совсем иначе, нежели известные нам грампластинки. Звуковая дорожка раскручивалась не от края к центру, а, наоборот, от центра к краю. В центре пластинки было не одно круглое отверстие, а два. То есть вращающийся тяжёлый диск, на который укладывалась пластинка, имел пару выступов, на которые и насаживалась грампластинка. Современный вид граммофонная пластинка получила уже в ХХ веке.

Граммофон был самым настоящим проигрывателем, а не универсальным звукозаписывающим устройством, каким был фонограф Эдисона. Казалось бы, сужение функциональности должно было привести к снижению интереса покупателей к граммофону. Но произошло обратное – спрос на граммофоны и грампластинки был просто колоссальным. В 1897 году граммофоны появились и в России, а вместе с ними и специализированные фирмы, торговавшие грамзаписями.

До изобретения «виниловых» грампластинок компании, торгующие грамзаписями, осуществляли приём старых пластинок в обмен на новые, которые можно было купить со значительной скидкой. Причина заключалась в том, что основой грампластинки был шеллак — материал дорогой и дефицитный.

Секрет успеха пластинок с готовыми записями заключался в том что, собственно запись голоса или каких-либо иных звуков в быту мало кому была нужна. Покупатели грампластинок приобретали не просто звукозапись на пластинке, они покупали музыку, голоса оперных певцов и театральных актёров. Значение грамзаписи в истории культуры невозможно переоценить. Грампластинка изменила само понятие музыкального искусства, сделав его доступным не только посетителям музыкальных салонов и оперных театров, но миллионам и миллионам людей по всему миру.

Особая заслуга грамзаписи заключается в сохранении забытых голосов. Каждый из нас легко узнает голос Фёдора Ивановича Шаляпина (годы жизни 1873-1938). А глубокий бас Шаляпина дошёл до нас только на грампластинках… А голос Есенина? А голос Маяковского? А голоса Эдит Пиаф и Марлен Дитрих?

И всё же у граммофона были серьёзные недостатки. Главный из них – огромный рупор, превращающий проигрыватель в аппарат салонный и практически нетранспортабельный. И вот, в 1907 году, сотрудник французской звукозаписывающей компании «Пате» Гильотен Кеммлер предложил конструкцию портативного варианта граммофона, названного по имени компании «патефон». В отличие от граммофона патефон не имел усиливающего звук рупора. В качестве рупора работал полый корпус проигрывателя – как резонатор звуковых колебаний. Для изменения конструкции особых усилий и не требовалось (но до этой идеи надо было додуматься). В граммофоне мембрана соединялась с рупором посредством специальной полой трубки через шарнир, чтобы не ограничивать движения звукоснимателя с иглой и мембраной. При этом рупор обладал большими размерами, а  соединение с мембраной увеличивало риск повреждения пластинки при неосторожном касании.

Любопытно, что в одной из конструкций 1902 года граммофон был устроен почти так же, как патефон. Мембрана соединялась с деревянным основанием, в котором устанавливался и пружинный заводной привод диска. Рупор, в свою очередь, тоже был соединён с основанием аппарата, деревянный корпус которого усиливал звук. Конструкторам оставалось лишь подобрать объём и материал самого корпуса. И убрать раструб рупора.

Эпоха патефонов, которые, кстати, выпускались не только компанией «Пате», растянулась до середины 50-х годов ХХ века. Последний серийный патефон был выпущен в 1955 году. А затем ему на смену пришли электронные устройства – электрофон и радиола, которые выпускались различными компаниями ещё с 30-х годов.

Основные изменения коснулись не только акустической части – в электрофоны были введены электронный усилитель и динамическая головка – но и самой системы считывания звуковой дорожки грампластинки. В граммофоне, а затем и в патефоне использовалась стальная игла с коническим остриём. Она колебалась, огибая звуковую дорожку грампластинки, и была механически связана со звуковоспроизводящей мембраной. Пластинка вращалась со скоростью 78 оборотов в минуту. Скорость вращения поддерживалась инерционным регулятором. На стандартной «большой» пластинке диаметром 300 мм (были ещё пластинки половинного размера – синглы, которые появились позже) умещалась музыкальная композиция длительностью до 5 минут. Так вот, стальной иглы хватало для проигрывания пластинки с двух сторон, то есть на 10 минут. Затем игла притуплялась, начинала портить звуковую дорожку, и иглу заменяли. Поэтому вместе с пластинками меломаны первой половины ХХ века покупали коробочку с патефонными иглами.

В электрофонах колебания иглы преобразуются в электрические колебания, которые усиливаются и снова переводятся в механические колебания диффузора динамической головки. В самых первых электрофонах и радиолах (радиола – это комбинированное устройство, состоящее из радиоприёмника, проигрывателя грампластинок, с общим электронным усилителем и акустической системой с динамической головкой) применялись громоздкие звукосниматели со стальной иглой, соединённых с сердечником электромагнитного преобразователя. Но потом был изобретён пьезоэлектрический преобразователь на основе кристалла переменного сопротивления. Игла создавала переменное давление в кристалле, изменяя силу тока в считывающем контуре звукоснимателя. Затем эти колебания усиливались электронным ламповым усилителем, соединённым с динамической головкой. Иглу звукоснимателя стали делать несменными и изготовлять из твёрдых материалов – корунда и алмаза. Была изменена и форма иглы, конусное остриё получило сферическую поверхность, что снижало износ пластинки. Срок службы корундовой иглы составлял уже 150, а алмазной – до 1500 часов.

И снова возникла проблема – новые электрофоны нуждались в более качественных звукозаписях, чего шеллачная пластинка обеспечить не могла. Для производства грампластинок нового типа был использован поливинилхлорид – полимерный материал, который мы сейчас называем «винилом», гораздо более дешёвый в производстве, более пластичный и прочный. Шеллачные пластинки отличались большим весом и хрупкостью. Они были крайне недолговечны, не выдерживали нагрева, трескались на холоде. Применение «винила» привело к самому настоящему технологическому скачку в грамзаписи. Появилась возможность снизить скорость вращения пластинки, добившись тем самым увеличения длительности звучания (сейчас бы мы сказали «информационной ёмкости»). Виниловые пластинки получили две скорости вращения – 45 и 33 оборота в минуту. Звучание «большой» пластинки увеличилось до 22 минут на каждой стороне. К концу пятидесятых годов производство шеллачных грампластинок было свёрнуто. Сошёл со сцены и патефон, прослужив верой и правдой более полувека.

В конце 50-х годов ХХ века технология грамзаписи взяла свою последнюю вершину – стереофоническое звучание. Стереозвук – это два независимых акустических канала, левый и правый, которые при воспроизведении дают эффект объёмного звучания. При записи звука используются два микрофона и комбинированный резак, имеющий две режущие поверхности. Левая часть резака, повторяющая звуковые колебания левого микрофона, формирует волнообразную левую поверхность общей звуковой дорожки. Правая часть – правую поверхность. Затем готовая запись тиражируется с использованием мастер-диска и пресса. При воспроизведении стереофонической грамзаписи применяется комбинированная игла, считывающая неровности левой и правой сторон общей дорожки.

Век грамзаписи закончился в 1979 году. Именно тогда были разработаны и общие принципы, и технология цифровой звукозаписи на оптические носители – компакт-диски. При цифровой записи полностью устранялись все врождённые недостатки грампластинки – зависимость качества звука от износа звуковой дорожки, чувствительность к пыли, быстрый и непоправимый механический износ, хрупкость, большие размеры и так далее.  Понадобилось всего десять лет, чтобы компакт-диск полностью вытеснил «виниловую» пластинку.

В наши дни грампластинки и проигрыватели для них выпускаются в ограниченных количествах – для коллекционеров, ценителей традиционных технологий, меломанов со специфическими требованиями к качеству звучания и дискотек. Но возвращения механической грамзаписи ждать не стоит. Эта технология уже канула в лету.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru